配電變壓器運行及故障檢修探討

李宏

摘要：配電變壓器是常見的和通用的電器設(shè)備，對保障工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和城鄉(xiāng)居民日常生活用電發(fā)具有極其重要的作用。近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速和人們生活水平的不斷提高，對電力能源的需求量也在不斷增加，對電力能源的依賴性也更加強烈，對電力能源的供應(yīng)也提出了更高的要求。配電變壓器作為電力能源供應(yīng)的關(guān)鍵性設(shè)備，只有安全正常運行，才能夠為用戶提供安全穩(wěn)定的電力供應(yīng)。為此本文對配電變壓器運行及故障檢修進行研究，通過對配電變壓器運行過程、故障產(chǎn)生的原因及檢修技術(shù)進行分析，并提出相應(yīng)的對策措施，旨在為配電變壓器的運行維護提供借鑒。

關(guān)鍵詞：配電變壓器;運行;故障檢修;技術(shù)措施

1 引言

電力行業(yè)中，配電變壓器通常指運行在配電網(wǎng)中電壓等級為10-35kv、容量在6300kva及以下的直接向終端用戶供電的電力變壓器，是電力能源輸送的重要中間環(huán)節(jié)，配電變壓器的正常運行與否，對日常生產(chǎn)生活都具有直接的影響^[1]。近年來，隨著用電負(fù)荷和用電密度的快速增加，投入使用的配電變壓器數(shù)量也在不斷增加，因此，加強對配電變壓器運行的日常管理維護、強化故障檢修措施，對于保障配電變壓器的正常運行，具有重要意義。

2 配電變壓器的安全運行與管理

2.1 正確識別配電變壓器型號

（1）變壓器型號。配電變壓器型號由字母和數(shù)字構(gòu)成，如型號S9-160/10表示三項油浸自冷式、雙繞組無勵磁調(diào)壓、額定容量160kva、高壓側(cè)繞組額定電壓10KV的配電變壓器;型號SFZ-10000/110則表示三項自然循環(huán)風(fēng)冷有載調(diào)壓、額定容量10000kva、高壓側(cè)繞組額定電壓110kv的配電變壓器等等。

（2）繞組連結(jié)組標(biāo)號。配電變壓器的同側(cè)繞組是按照一定的聯(lián)結(jié)方式進行聯(lián)結(jié)的，聯(lián)結(jié)方式有星形、三角形和曲折形，分別用大寫英文字母Y、D、Z表示高壓側(cè)，小寫英文字母y、d、z表示中、低壓側(cè)繞組聯(lián)結(jié)方式。星形聯(lián)結(jié)是將各相線圈的一端聯(lián)結(jié)形成一個公共點（中性點），再將其接入接線端子線端上;三角形聯(lián)結(jié)則是將三個相的線圈互相串聯(lián)后形成一個閉合回路（中性點），再由串聯(lián)處接至相應(yīng)的線端。如果有中性點引出時，分別用大寫英文字母YN和ZN表示高壓側(cè)，小寫英文字母yn和zn表示中低壓側(cè)。在實際應(yīng)用中，按照變壓器高壓、中低及低壓繞組聯(lián)結(jié)順序形成組合即成為繞組的聯(lián)結(jié)組，如變壓器的高壓側(cè)聯(lián)結(jié)方式為D、低壓側(cè)的聯(lián)結(jié)方式y(tǒng)n，繞組的聯(lián)結(jié)方式則為Dyn^[2]

正確識別配電變壓器型號和繞組聯(lián)結(jié)組標(biāo)號，對于配電變壓器的安全運行與維護具有重要意義。

2.2 配電變壓器的運行維護

（1）建立日常巡檢責(zé)任制。對配電變壓器要建立日常巡檢制度，每臺配電變壓器都要落實責(zé)任人，定期進行巡檢并認(rèn)真填寫巡檢記錄，并將日常巡檢納入崗位考核和績效管理，定期檢查和不定期抽查，發(fā)現(xiàn)問題要及時糾正，保證巡檢責(zé)任制落實到位。

（2）巡檢方法。日常在配電變壓器巡檢過程中，巡檢人員要注意做到：

第一，觀察。對配電變壓器表面現(xiàn)象進行觀察并發(fā)現(xiàn)問題，主要包括：

其一，油位觀察。如果油位過高，運行帶負(fù)荷后油的溫度會不斷上升，油受熱膨脹后可能導(dǎo)致油從變壓器油枕頂部的呼吸器連管處溢出，極易引發(fā)火災(zāi)事故。如果油位過低，對變壓器起不到應(yīng)有的絕緣和冷卻作用，輕者會對配電變壓器的正常運行造成不良影響，嚴(yán)重時會導(dǎo)致變壓器過熱燒壞。

其二，油位計、蓋板、套管、排油閥觀察。主要觀察密封部位是否處于良好狀態(tài)、有無滲油漏油等現(xiàn)象，因為一旦密封不好滲漏油，變壓器運行后在受熱狀態(tài)下，滲油漏油現(xiàn)象會更嚴(yán)重^[3]。

其三，接地觀察。觀察變壓器的外殼接地是否牢固并處于有效狀態(tài)，因為配電變壓器的外殼接地狀態(tài)不僅關(guān)系到變壓器的運行安全，同時也是對運行維護人員的有效保護。

其四，變壓器一次、二次出線觀察。認(rèn)真細(xì)致觀察配電變壓器一、二次出線套管以及與倒顯得連接是否處于良好狀態(tài)，相色是否正確無誤。

第二，檢測。主要是對變壓器的電阻進行檢測，包括：

其一，絕緣電阻檢測。使用1000-2500V兆歐表對變壓器一、二次繞組的對地絕緣電阻和繞組間的絕緣電阻進行測量，所測電阻值應(yīng)與表1的數(shù)值相匹配，表中電阻為最低值，如果實測值低于表1值，說明絕緣可能出現(xiàn)了問題，需要做進一步排查。

其二，直流電阻監(jiān)測。對配電變壓器所有分接位置直流電阻進行測量，保證各分接點處于良好接觸狀態(tài)，每相直流電阻相互間的差異值應(yīng)小于平均值的4%，線間的直流電阻相互間的差異應(yīng)小于平均值的2%^[4]。

其三，電壓平衡檢測。配電變壓器空載投入運行之后，必須對配電變壓器二次側(cè)電壓平衡狀態(tài)進行檢測，如果平衡表明變壓器處于正常狀態(tài)，如果不平衡則表明有匝間短路現(xiàn)象存在。

第三，聽聲音。對配電變壓器運行過程中產(chǎn)生的各種聲音作出正確判斷，是保障變壓器安全運行的必要前提，不同聲音預(yù)示著可能發(fā)生不同的故障，因此必須注意區(qū)分。

其一，“啾啾”的聲音。配電變壓器投入運行后，電磁所產(chǎn)生的聲音應(yīng)不存在任何異常，如果電磁發(fā)出較大的“啾啾啾”的聲音，有時可能伴隨高壓熔斷器熔絲被燒斷，是分接開關(guān)不到位所造成的，應(yīng)采取停電措施將分接開關(guān)重合到位以消除故障。

其二，“嗡嗡”的聲音。配電變壓器在正常運行時會發(fā)出清晰的“嗡嗡”聲，如果這種“嗡嗡”的聲音比正常狀態(tài)下的聲音大且沉悶，但是沒有雜音的存在，表示變壓器在超負(fù)荷運行，應(yīng)及時調(diào)整負(fù)荷或更換大容量變壓器。

其三，“吱…吱…”的聲音。配電變壓器內(nèi)部若發(fā)出間斷性的“吱…吱…”聲，而聲音時間比較短促且間隔時間長短不一，通常為變壓器內(nèi)部放電所導(dǎo)致;如果外部的接線套管表面不清潔、裂紋或破損，也會發(fā)出這種“吱…吱…”的聲音，應(yīng)及時采取相應(yīng)措施予以維護。

其四，“咯咯…咯咯”的聲音。配電變壓器通常會產(chǎn)生“咯咯…咯咯”的噪聲，產(chǎn)生這種聲音的原因主要是電源電壓過高，應(yīng)立刻對電壓進行調(diào)整。

其五，“叮當(dāng)或呼…呼…”的聲音。如果配電變壓器內(nèi)部發(fā)出類似金屬撞擊的“叮當(dāng)”聲音或者是一種“呼…呼…”的聲音，但是油的顏色、溫度、油位都處于正常狀態(tài)，表明變壓器內(nèi)部有部件松動，應(yīng)立即停止運行并檢修。

其六，“嘟嚕、嘟嚕”的聲音。如果變壓器內(nèi)部發(fā)出“嘟嚕、嘟?！钡念愃扑序v的聲音，表明變壓器繞組或鐵芯發(fā)生短路，使短路部位嚴(yán)重過熱導(dǎo)致配電變壓器油沸騰而發(fā)出的聲音，此時應(yīng)立即停止配電變壓器的運行并檢修。

3 配電變壓器常見故障及檢修技術(shù)

3.1 配電變壓器常見故障

配電變壓器的常見故障主要有：三項負(fù)荷不平衡、季節(jié)性超負(fù)荷、接地不良、滲油漏油等，因此在日常運行維護中要注重對變壓器進行觀察、檢測和聽聲音，注重對不同故障現(xiàn)象的識別并及時檢修，保證配電變壓器的正常運行。

3.2 配電變壓器故障檢修技術(shù)分析

（1）三項不平衡檢修技術(shù)。配電變壓器三項不平衡是比較常見的故障，產(chǎn)生的原因主要是新裝用戶在單相負(fù)荷接入配電變壓器時，設(shè)計不合理，對負(fù)荷無法實現(xiàn)有效控制和合理分配，導(dǎo)致配電變壓器的三項負(fù)荷不平衡，無法實現(xiàn)對稱運行^[5]。三項非對稱運行能夠產(chǎn)生零序電流，其結(jié)果是在增大配電變壓器的損耗同時，變壓器的有效容量大幅度下降。因此對于配電變壓器的安裝，要進行合理設(shè)計，對配電變壓器的運行負(fù)荷要進行充分的調(diào)查研究，并進行負(fù)荷評估，合理匹配運行負(fù)荷，最大限度的保證負(fù)荷接近對稱運行。

（2）季節(jié)性超負(fù)荷維修技術(shù)。季節(jié)性超負(fù)荷是一個帶有普遍性的問題，尤其是在我國南方，夏季防暑和冬季取暖期間大功率家用電器使用較多，用電負(fù)荷猛增，因此會導(dǎo)致配電變壓器的季節(jié)性超負(fù)荷運行。超負(fù)荷運行會導(dǎo)致配電變壓器過熱、絕緣油老化失去絕緣功能、繞組絕緣水平下降并使變壓器受損。因此應(yīng)做好用電高峰的負(fù)荷調(diào)查，通過采取科學(xué)的增容布點的方式有效降低配電變壓器的負(fù)債率，從根本上解決配電變壓器季節(jié)性超負(fù)荷運行問題，維護配電變壓器運行安全。

（3）接地不良的維修技術(shù)。配電變壓器的接地不良包括避雷器接地不良和只關(guān)注高壓側(cè)避雷、忽視低壓側(cè)避雷兩種現(xiàn)象。如果是避雷器發(fā)生接地不良現(xiàn)象，產(chǎn)生過電壓時避雷器無法實現(xiàn)泄放電流，會造成變壓器的絕緣損壞。如果是低壓側(cè)缺少避雷裝置造成接地不良，當(dāng)高壓側(cè)通過避雷器向大地泄放較大的雷電流過程中，會在高壓接地位置上產(chǎn)生電壓降，這種電壓在經(jīng)過變壓器外殼的過程中同時作用于低壓繞組中性點，并經(jīng)過低壓線路的波阻抗接地。如果低壓繞組有雷電流流過，會產(chǎn)生“反變換”電勢并擊穿變壓器絕緣體，使變壓器受損。因此維修技術(shù)要求要認(rèn)真檢查接地部位，如有不良接地線則要按照防雷技術(shù)規(guī)程要求重新改接，首先將避雷器的接地線與變壓器外殼、低壓側(cè)中性點直接相連接，再使用共同的接地裝置接地，要特別注意接地電阻要≤4Ω，如果是每年雷暴日>40天的多雷地區(qū)，應(yīng)在低壓側(cè)增加一組低壓避雷器以保證配電變壓器的運行安全^[6]。

（4）滲油漏油的維修技術(shù)。配電變壓器在運行過程中滲油漏油的故障經(jīng)常發(fā)生，滲油漏油會導(dǎo)致變壓器內(nèi)部的油量減少和油位降低，空氣和水汽會滲入到變壓器內(nèi)部并加速變壓器油的氧化而劣化，容易導(dǎo)致變壓器油黏度加大影響油的流速和散熱，變壓器油的劣化導(dǎo)致酸性明顯增強，加速了絕緣體的老化速度，最終導(dǎo)致變壓器損壞。因此應(yīng)仔細(xì)觀察深有漏油點，并做好相應(yīng)處理，以保證變壓器的安全運行^[7]。

第一，查看漏油部位。如果從高低壓套管部位滲出，要對加固磁套管的螺絲進行擰緊加固;如果油是從上端蓋滲出的，要對上端蓋的所有螺絲進行擰緊加固;如果油是從分接開關(guān)處滲出的，要將分接開關(guān)蓋打開并擰緊全部固定螺絲;如果是絕緣墊老化引起的滲油，應(yīng)更換新的耐油膠墊。

第二，查看油質(zhì)。定期對變壓器油質(zhì)進行分析研究，如果油的顏色（淡黃色）發(fā)生改變，表明油質(zhì)開始發(fā)生劣化，應(yīng)注意觀察。如果油的顏色完全變成橙色或棕色并且黏度較大，表明油質(zhì)已經(jīng)完全劣化，必須進行凈化或更換處理。如果變壓器油沒有發(fā)生劣化現(xiàn)象，應(yīng)注意觀察油位，如果油位降低必須補加到標(biāo)定油位。

第三，測量絕緣電阻。如果配電變壓器發(fā)生滲油漏油，在處理滲漏油故障的同時，必須對繞組的絕緣電阻按照《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》使用兆歐表進行測量，參照絕緣電阻值國家強制標(biāo)準(zhǔn)對所測絕緣電阻值進行判斷，如果絕緣電阻達不到標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)對配電變壓器進行返廠大修，以消除安全隱患。

4 結(jié)語

配電變壓器在電力供應(yīng)系統(tǒng)中處于極其重要的地位，對保障用戶的安全用電十分重要，在日常運行維護中，要建立健全各項規(guī)章制度和操作規(guī)范，嚴(yán)格管理，強化巡檢工作，保證配電變壓器的安全、經(jīng)濟運行，保障生產(chǎn)生活的用電需求。

參考文獻：

[1]王雨揚.探討配電變壓器運行及故障檢修[J].科技展望，2016，26（11）：95.

[2]王本剛.對配電變壓器運行及故障檢修技術(shù)的探究[J].黑龍江科技，2014（6）：54.

[3]賀偉峰.配電變壓器運行及故障檢修技術(shù)分析[J].通訊世界，2017（10）：193-194.